1、MasterCAM三维自动编程技术,机电工程学院机械制造系刘德福,2018/7/16,2,主要内容,1 MasterCAM立体造型2 MasterCAM三维加工自动编程,2018/7/16,3,1 MasterCAM立体造型,工作深度及构图平面设定三维线架构建三维曲面造型,2018/7/16,4,工作深度,工作深度是指垂直于某一构图面轴线上的刻度位置。它和构图面关系密切。除了空间构图面外，有构图面必有工作深度，两者缺一不可，可以说是在某一工作深度上的某一构图面。其实用工作深度来确定构图面的惟一性也是Mastercam系统特有的在三维方面的独到设计思路。工作深度有正负之分。可以直接在固定菜单区，
2、选择Z选项，然后直接输入数字来确定工做深度。还可以选择己知图素上的特殊点，以该点所在的位置作为工作深度。,2018/7/16,5,构图平面,构图平面就是用来构建工件截面轮廓的平面，可以用任何定义平面的数学方法来定义。（1）俯视构图面（2）前视构图面（3）侧视构图面（4）空间构图面（5）视角号码定面（6）法线定面（7）上一个构图面（8）图素定面（9）旋转定面,2018/7/16,6,图素定面,使用该选项可以利用已知的图素来定义构图面。在其下有三个子选项：三点定面：使用真实存在的己知不共线的三点定义构图面。两线定面：使用已知的两相交或者平行直线定义构图面。平面图素定面：使用已知圆弧或者平面曲线定义
3、构图面。,2018/7/16,7,三维线架构建(1),2018/7/16,8,三维线架构建(2),2018/7/16,9,三维曲面构建,举升曲面昆氏曲面直纹曲面旋转曲面扫描曲面拉伸曲面曲面编辑,2018/7/16,10,MasterCAM曲面形式,参数式曲面：由一组存在曲面上的阵列点，沿着切削方向和截断方向，产生SPLINE曲线来构成，接着系统再利用这些SPLINE曲线系数来计算所要构成的曲面。NURBS曲面：由一组存在在曲面上的阵列点，沿着切削方向和截断方向，产生NURBS曲线，接着系统在利用这些产生NURBS曲线来计算出所构建的NURBS曲面。熔接式曲面： 由两组外形图素顺接而成。,201
4、8/7/16,11,举升曲面和直纹曲面构建,直纹曲面和举升曲面都是由两个以上的截面轮廓顺接而形成表面。区别在于直纹曲面使用线性熔接的方式连接断面轮廓，而举升曲面使用平滑的曲线来熔接断面轮廓外形。如果只有两个断面轮廓外形，可以说直纹和举升曲面没有差别。其中断面轮廓可以用任意的图素构建外形，该外形可以是封闭的外形，也可以是开放的外形，甚至可以用封闭的外形和开放的外形一起构建以上两种曲面。在构建直纹曲面和举升曲面时，很重要的一个问题是要注意选择外形轮廓时串连方向，起点和终点要相匹配。一定要按照同样的顺序串连选取，否则会导致错误的结果。,2018/7/16,12,昆氏曲面构建,空间四个图素构成一个单位
5、的昆氏曲面。其中一个图素可以看作是起始图素，和起始图素相对应的是终止图素，另外两个图素可以看作是轨道图素，以上四个图素中的起始图素沿着轨道顺接到终止图素，就形成了昆氏曲面。,2018/7/16,13,昆氏曲面的熔接方式,线性熔接：此参数产生的曲面路径比较接近直线，通常使用于单一曲面抛物线性熔接：该种曲面路径是以切弧方式进入所定义的截面外形，由于其曲面曲率较大，故称为抛物线曲面三次曲线式熔接：此种方式会进入截断面产生较平坦的曲面，其变化较大三次曲线配合料率熔接：该参数产生随曲面曲率变化而融合的曲面，当切削多重曲面时，该方式产生的曲面是最顺滑的曲面。,2018/7/16,14,旋转曲面构建,旋转曲
6、面是由一个截面轮廓绕着旋转轴，转一定的角度形成。需要注意的是当选择旋转轴时会有一个旋转轴指向，用右手拇指代表该指向，其余四个手指的握向就旋转角度的方向。,2018/7/16,15,扫描曲面构建,扫描曲面的产生是将物体的断面轮廓外形沿着一条或者两条导引曲线平滑移动或者把两个断面轮廓外形沿着一个导引曲线平滑移动。Mastercam提供了三种扫描曲面：一个截断外形加一个切削外形、一个截断外形加两个切削外形、两个截断外形加一个切削外形。,2018/7/16,16,拉伸曲面构建,将物体的截面轮廓外形，沿当前构图面的法向直线拉伸出曲面。,2018/7/16,17,曲面编辑,曲面倒圆角曲面偏移曲面修整曲面熔
7、接,2018/7/16,18,2 MasterCAM三维加工自动编程,曲面粗加工曲面精加工,2018/7/16,19,曲面粗加工,曲面粗加工的目的是为了尽可能底将曲面工件从毛坯中分离出来。需要在粗加工后留下余量给精加工去最后完成。曲面粗加工之平行铣削曲面粗加工之放射状铣削曲面粗加工之投影铣削曲面粗加工之曲面流线铣削曲面粗加工之等高外形铣削曲面粗加工之挖槽铣削曲面粗加工之钻削下刀,2018/7/16,20,曲面粗加工之平行铣削,平行铣削是一种通用的曲面加工形式，可以稳定地加工所有类型的曲面。可以产生和工件坐标系X轴成一定角度的加工刀路。,2018/7/16,21,曲面粗加工之放射状铣削,放射状铣
8、削是一种适合加工对称性曲面的加工形式可以稳定地加工中心对称和近似中心对称类型的曲面。可以产生放射状的加工刀路。,2018/7/16,22,曲面粗加工之曲面流线铣削,曲面流线铣削粗加工刀路可控制曲面的“球刀残脊高度”。按照曲面流线的方向加工某个曲面。,2018/7/16,23,曲面粗加工之等高外形铣削,等高外形铣削，可以使用该方法为铸造或者锻造而形成的毛坯进行粗加工，各处余量基本保持一致。该种刀路由于很像地图上山峰的等高线而得名。,2018/7/16,24,曲面粗加工之挖槽铣削,挖槽式粗加工主要用来切削凹槽式曲面。,2018/7/16,25,曲面粗加工之钻削下刀,钻削下刀式粗加工是将铣刀像钻头一
9、样沿曲面斜向下钻削式加工。该种加工方式对机床的要求较高，要求机床有很好的稳定性和刚性；使用的刀具也要有很好的韧性和硬度。此法最大的优势就是加工效率较高。,2018/7/16,26,曲面精加工,曲面精加工的目的就是为了精确地将三维模型的曲面形状表现出来，其走刀形式是在三维曲面的表面作单层单次走刀。加工的是粗加工后留下的余量，精加工后，一般不再留余量。曲面精加工之平行铣削曲面精加工之放射状加工曲面精加工之投影加工曲面精加工之曲面流线加工曲面精加工之等高外形加工曲面精加工之陡斜面加工曲面精加工之浅平面加工曲面精加工之交线清角加工曲面精加工之残料清角加工曲面精加工之环绕等距加工,2018/7/16,2
10、7,曲面精加工之陡斜面加工,产生精加工刀路用于清除曲面斜坡上的余量。,2018/7/16,28,曲面精加工之浅平面加工,产生精加工刀路用于清除曲面浅平面上的余量。,2018/7/16,29,曲面精加工之交线清角加工,作为粗、精加工操作切除交角上的残余材料。,2018/7/16,30,曲面精加工之残料清角加工,产生刀具路径用于清除前面使用大口径刀具加工而造成的残余毛坯材料。,2018/7/16,31,曲面精加工之环绕等距加工,环绕等距加工在加工多个曲面零件时保持比较固定的残余高度。环绕等距曲面精加工产生的刀具路径在平缓的曲面以及陡峭的曲面上的刀间距相对比较均匀，适用于曲面的斜度变化较多的零件半精加工和精加工。,2018/7/16,32,曲面综合加工实例,某汽车泵体的上壳压铸模型芯。毛坯六面平整。,2018/7/16,33,曲面综合加工实例,粗加工：采用挖槽曲面粗加工方式。刀具为直径16的鼻形刀，刀尖半径R4。半精加工：等高外形、浅平面、交线清角。刀具为直径8的球形刀。精加工：环绕等距加工。刀具为直径6的球形刀。,
